一种钢包烘烤装置的火焰控制方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及钢铁冶炼，尤其涉及一种钢包烘烤装置的火焰控制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、在炼钢生产流程中，钢包烘烤是至关重要的一环。烘烤装置的性能直接关系到转炉出钢的温度控制以及转炉炉龄的长短。随着钢铁行业对产品质量和成本控制要求的日益严格，钢包烘烤环节的技术优化和效率提升变得尤为重要。烘烤温度的高低和均匀性是影响钢包烘烤效果的关键因素。适宜的烘烤温度不仅能够确保钢水的质量，还能延长转炉的使用寿命。

2、然而，现有技术中的钢包烘烤装置在火焰控制方面仍采用较为传统的固定开度调节方式。这种控制方式虽然简单易行，但存在明显的弊端。一方面，由于煤气和空气调节装置的开度固定，无法根据烘烤过程中的实际需求进行灵活调整，导致能耗过高，资源浪费严重。另一方面，固定开度的烘烤方式容易造成火焰外溢，不仅影响了烘烤效果的均匀性，还可能对周边环境造成污染，给企业的环保工作带来压力。

3、因此，为了满足钢铁行业对产品质量、成本控制和环保要求的不断提升，开发一种能够灵活调节煤气和空气流量的钢包烘烤装置，实现烘烤温度的精确控制和均匀性提升，已经成为行业发展的迫切需求。

技术实现思路

1、本发明实施例通过提供一种钢包烘烤装置的火焰控制方法、系统、设备及介质，至少部分解决了现有技术中煤气和空气调节装置的开度固定，致能耗过高，资源浪费严重的技术问题，实现了灵活调节煤气和空气流量，精确控制烘烤温度的技术效果。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

3、第一方面，本发明公开了一种钢包烘烤装置的火焰控制方法，包括：

4、划分按梯度增加的多个范围的煤气和空气流量；

5、控制烘烤装置气体供应管道上的煤气调节阀和空气调节阀，以控制上述烘烤装置在不同时间按照上述梯度增加的多个范围，对钢包进行烘烤；

6、基于生产要求判断是否需要恒温；若是，则通过温度传感器对比上述钢包内目标温度和实时温度，控制上述煤气调节阀和空气调节阀的开度，使上述实时温度与目标温度满足预设差值范围；反之，结束烘烤。

7、可选的，控制上述烘烤装置在不同时间按照上述梯度增加的多个范围，对钢包进行烘烤的步骤，具体包括：

8、控制上述烘烤装置以第一预设范围的煤气和空气流量，对上述钢包进行烘烤；

9、在持续第一时间后，控制上述烘烤装置以第二预设范围的煤气和空气流量，对上述钢包进行烘烤；

10、在持续第二时间后，控制上述烘烤装置以第三预设范围的煤气和空气流量，对上述钢包进行烘烤；

11、在持续第三时间后，判断是否需要恒温；

12、上述第一预设范围、上述第二预设范围和上述第三预设范围的数值按梯度增加。

13、可选的，使上述实时温度与目标温度满足预设差值范围的步骤，具体包括：

14、预设多个不同煤气和空气流量的第一实验组；

15、当上述烘烤装置对上述钢包烘烤至目标温度后；根据多个上述第一实验组的参数，控制煤气调节阀和空气调节阀对上述钢包持续烘烤；

16、通过上述温度传感器检测实时温度，通过流量计检测煤气和空气流量；

17、选择上述实时温度与目标温度满足预设差值范围，且煤气用量最少的第一实验组，作为恒温操作所需的第一煤气和空气流量。

18、可选的，上述作为恒温操作所需的煤气和空气流量之后，上述方法还包括：

19、预设多个时间间隔的第二实验组；

20、当上述烘烤装置基于第一煤气和空气流量，对上述钢包进行恒温时；根据多个上述第二实验组的参数，控制煤气调节阀和空气调节阀对上述钢包间歇烘烤；

21、通过上述温度传感器检测实时温度，通过流量计检测煤气和空气流量；

22、选择上述实时温度与目标温度满足预设差值范围，且煤气用量最少的第一实验组，作为恒温操作所需的目标煤气和空气流量。

23、可选的，上述作为恒温操作所需的目标煤气和空气流量之后，上述方法还包括：

24、当上述烘烤装置以上述目标煤气和空气流量，进行恒操作时；若上述实时温度与目标温度满足预设差值范围，则继续上述恒温操作；反之，发出警报以提示设备出现故障。

25、可选的，使上述实时温度与目标温度满足预设差值范围的步骤，具体包括：

26、以煤气和空气流量作为输入参数，上述钢包内的温度为输出参数；

27、利用循环神经网络模型对煤气和空气流量、钢包内的温度的历史数据进行训练和验证，获得预测模型；

28、根据上述预测模型的预测结果，制定对应温度控制策略；上述控制策略包括：当预测温度在设定范围内时，保持不变；当预测温度低于设定范围时，控制煤气调节阀和空气调节阀增加煤气和空气流量，直至温度满足设定范围内；当预测温度高于设定范围时，则降低煤气和空气流量直至温度满足设定范围内。

29、可选的，上述制定对应温度控制策略之后，上述方法还包括：

30、将所述烘烤装置和所述钢包的新生产数据作为训练集，参与所述循环神经网络模型的训练，以完成所述预测模型的迭代；

31、将迭代后的所述预测模型通过所述温度控制策略，进行第一恒温操作；

32、定义根据所述目标煤气和空气流量进行恒温为第二恒温操作；

33、当所述第一恒温操作中所述实时温度超过所述目标温度范围的频率大于等于阈值时，选择第二恒温操作；反之，选择所述第一恒温操作。

34、第二方面，本发明公开了一种钢包烘烤装置的火焰控制系统，包括：

35、划分按梯度增加的多个范围的煤气和空气流量；

36、控制烘烤装置气体供应管道上的煤气调节阀和空气调节阀，以控制上述烘烤装置在不同时间按照上述梯度增加的多个范围，对钢包进行烘烤；

37、基于生产要求判断是否需要恒温；若是，则对比上述钢包内目标温度和实时温度，控制上述煤气调节阀和空气调节阀的开度，使上述实时温度与目标温度满足预设差值范围；反之，结束烘烤。

38、第三方面，本发明公开了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如第一方面上述方法对应的步骤。

39、第四方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面上述方法对应的步骤。

40、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

41、本发明中的技术方案，通过划分煤气和空气流量的梯度范围进行自动化调节煤气和空气调节阀，实现了烘烤过程的自动化。这种自动化不仅显著减少了生产人员的操作频率，降低了工作强度，提高了工作效率，而且通过减少人为干预，增强了操作的安全性。同时，根据实时温度与目标温度的对比，精确控制烘烤过程，确保烘烤质量，从而有效缩短了转炉的冶炼周期。由此提高了生产效率，同时也为钢包烘烤提供了一种更加环保和经济的解决方案。